Um<em&gt; In Vitro</em&gt; Preparação para divulgação e gravação de programas de alimentação do motor com movimentos fisiológicos em<em&gt; Aplysia californica</em

Jeffrey M. McManus; Hui Lu; Hillel J. Chiel

doi:10.3791/4320

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Artigo de método

Um

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DOI:

10.3791/4320

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5 de dezembro de 2012

Jeffrey M. McManus¹ , Hui Lu¹ , Hillel J. Chiel¹^,²^,³

¹Department of Biology, Case Western Reserve University , ²Department of Neurosciences, Case Western Reserve University , ³Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

Neste artigo

Resumo

Nós descrevemos uma técnica para gravar extracelularmente e estimular a partir de nervos, músculos e neurônios individuais identificados In vitro Enquanto eliciar e observar diversos tipos de comportamentos de alimentação no aparelho de alimentação de Aplysia.

Resumo

Multifuncionalidade, a capacidade de uma estrutura periférica de gerar múltiplos comportamentos distintos ^1, permite animais para se adaptar rapidamente seus comportamentos a ambientes em mudança. O molusco marinho Aplysia californica fornece um sistema tratável para o estudo da multifuncionalidade. Durante a alimentação, Aplysia gera vários tipos distintos de comportamento utilizando o mesmo aparelho de alimentação, a massa bucal. Os gânglios que controlam esses comportamentos conter um número de grandes neurônios identificados que são acessíveis para estudo eletrofisiológico. A actividade destes neurónios tem sido descrita em programas motores que podem ser divididos em dois tipos, os programas e ingestivo egestive, com base no tempo de actividade neural que fecha o parente grasper alimento para a actividade neural que prolonga-se ou retrai a grasper ^2. Contudo, nos gânglios isolado, os movimentos musculares que produzem esses comportamentos são ausentes, tornando-mais difícil de ser determinado se os programas motores observados são correlatos de comportamentos reais. Em gravações nervosas in vivo, e os músculos foram obtidos correspondente a programas de alimentação ^2,3,4, mas é muito difícil de gravar directamente a partir de neurónios individuais ^5. Além disso, in vivo, programas ingestivo pode ainda ser dividido em mordidas e ^1,2 engole, uma distinção que é difícil de fazer na maioria descrito anteriormente em preparações in vitro.

A preparação de massa suspensa bucal (Figura 1) faz a ponte entre núcleos isolados e animais intactos. Nesta preparação, comportamentos ingestivo - incluindo tanto a morder e engolir - e comportamentos egestive (rejeição) pode ser provocada, ao mesmo tempo, como neurónios individuais podem ser registados a partir de e estimulada utilizando eléctrodos extracelulares ^6. Os movimentos de alimentação associados com estes comportamentos diferentes podem ser recorded, quantificado e relacionado diretamente para os programas motores. Os programas de motor na preparação de massa suspensa bucal parecem ser mais semelhantes aos observados in vivo do que os programas motores em gânglios provocou isolado. Assim, os programas de motor desta preparação pode estar mais directamente relacionada com comportamento in vivo e, ao mesmo tempo, os neurónios individuais são mais acessíveis para a gravação e a estimulação do que nos animais intactos. Além disso, como um passo intermediário entre gânglios isolado e animais intactos, os achados da massa suspensa bucal pode auxiliar na interpretação de dados obtidos em ambas as configurações mais reduzidas e mais intacta. A preparação da massa suspensa bucal é uma ferramenta útil para caracterizar o controle neural da multifuncionalidade na Aplysia.